A Segunda Lei diz que se a resultante das forças atuantes em um corpo de massa 'm' for 'F', este sofrerá uma aceleração dada por a=F/m. A força será F=ma, uma das mais conhecidas fórmulas da Física.
No estudo do movimento na Física, F=ma aparece na Dinâmica, sendo um tópico no qual se preocupa com as causas do movimento, as próprias forças.
Na Cinemática não há essa preocupação mas aparece a aceleração acima. Forças são desprezadas. Mas é na Estática que as forças são predominantemente estudadas em problemas nos quais a resultante de todas elas em um corpo nos levam a um valor nulo: F=0 pois não havendo movimento, Δv=0, e 'a'=(Δv/Δt)=0, e, seja lá qual for esse corpo em estudo, ele estará em equilíbrio.
Então, aqui entramos no princípio básico da Engenharia Civil, qual seja, a somatória de todas as forças em qualquer construção deve ser igual a zero ou muito próximo a isto.
Imagine um prédio, por exemplo. Primeiro entra a gravidade pela força peso sendo uma variação de F=ma: P=mg, sendo 'g' a aceleração da gravidade, uma constante. Digamos assim, o peso é contínuo, atraindo para baixo todas as estruturas do prédio sempre. Depois vêm essas estruturas, interligadas entre si, formando verdadeiras redes complexas de unidades de massas "m's", também sujeitas ao peso e precisaram ser muito bem calculadas para não haver nenhuma força resultante. Se houver, o tempo se encarregará de prejudicar essas estruturas.
Evidente uma formulação diferente de F=ma para essas estruturas, mas, o princípio geral a ser seguido é a resultante ser nula.
Em 25/01/2012, na cidade do Rio de Janeiro, um prédio de 20 andares simplesmente desabou e, com isto, outros dois, um de 10 andares e outro de quatro, também desabaram. Em 05/08 deste ano de 2021, o jornal "O Diário do Rio"* publicou uma reportagem na qual as famílias das vítimas, quatro desaparecidas e 16 mortas, receberiam indenização pelo ocorrido. A causa, segundo o jornal pelo resultado judicial foi: " ... a supressão de pilares estruturais do 9º pavimento do edifício ... ". Discussões à parte, porque há muitas, " ... pilares estruturais do 9º pavimento ... ": mexeram em estruturas que, em comparação ao tamanho do edifício provavelmente não eram nada, mas, mesmo sendo em apenas um andar, houve uma alteração no equilíbrio do prédio no qual os andares de cima pressionaram esse embaixo e o desabamento começou.
Tudo isto me faz lembrar dos dois aviões que literalmente "furaram", cada um, alguns andares das "Torres Gêmeas" no famoso 11 de setembro de 2001. O peso da parte de cima das torres começou aqueles dois desabamentos.
Imagine agora um avião de milhares de toneladas exercendo todo o seu peso em alguns eixos e pneus. E não é preciso ir tão longe: carros, caminhões, ônibus, trens, máquinas agrícolas, ou seja, condutores de pessoas e/ou cargas. Até saímos da Engenharia Civil e entramos na Engenharia Mecânica como uma "Introdução", porque agora, além dos pesos temos que pensar nos movimentos.
Combustível explode mexendo peças e transmitindo forças e torques para rodas, eixos, engrenagens, etc. Maior simplificação talvez não exista mas podemos substituir "Combustível explode" por "Eletricidade girando eixos...". Entra aqui a aceleração colocando movimento e olhe F=ma não mais sendo aplicada como tendo resultante nula. E chegamos também a uma grande parte da Engenharia Elétrica que são a Eletrotécnica, a Robótica e a Mecatrônica. Então, de antigos homens colocando forças em carroças das mais esquisitas para nós, facilitando o transporte de cargas, até foguetes de milhões de toneladas subindo ao espaço, temos o nosso complexo mundo funcionando.
E por outro lado desenvolveram-se uma outra engenharia, a de materiais, permeando todas as outras pois, para uma determinada finalidade, o engenheiro de materiais pode optar por um dentre muitos materiais a resistir às tensões, forças, a que são submetidas as estruturas de projetos ainda no papel.
A Engenharia de Materiais é dividida em três áreas principais: Polímeros, Metais e Cerâmicas. Um exemplo na área de polímeros são os sacos plásticos resistentes para armazenar grandes quantidades de alimentos utilizando-se materiais atóxicos, ou seja, não nocivos para nossa saúde. Nos metais é muito comum a utilização de ligas metálicas nas quais pelo menos uma é de metal. Os famosos aços inox são compostos de cromo e níquel, tendo alta resistência à corrosão, resistência a impactos e a variações bruscas de temperatura, três fatores a melhorar muitos produtos submetidos às tensões.
Existem muitos conceitos da Física com grandes variedades de aplicações, mas é inegável que as civilizações humanas, umas mais outras menos, caminharam no sentido das construções e aperfeiçoamento de máquinas. Muitas nem chegaram na concepção de rodas com eixos mas, em nossas necessidades, primeiro de moradias, visando-se segurança e conforto, segundo de irmos mais longe e mais rápidos, e, por último, na produção industrial, não só de bens de consumos frívolos, sendo as primeiras utilizando-se da construção civil e as outras de máquinas cada vez mais sofisticadas, construímos um universo tecnológico a facilitar as nossas vidas.
De alavancas com pontos de apoios das antigas civilizações aos guindastes de hoje levantando edifícios de até um quilômetro de altura; dos "Tunnel Boring Machine" (TBM) apelidados aqui de "tatuzões", abrindo caminhos nas rochas com torques fortíssimos para construção dos "metrôs", e das enormes plataformas móveis a levar foguetes para suas bases de lançamento, a Física se utilizou e muito de F=ma, nos proporcionando grande parte de muito do que temos ao nosso redor.
Nota:
(1) Larissa, V. (2021). Diário do Rio. Disponível em:
https://diariodorio.com/rio-tera-que-indenizar-familias.../.
Acesso em: 14 jan. 2026.
Nenhum comentário:
Postar um comentário